JPS6047897B2 - 耐摩耗性アルミニウム合金 - Google Patents
耐摩耗性アルミニウム合金Info
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- JPS6047897B2 JPS6047897B2 JP10046081A JP10046081A JPS6047897B2 JP S6047897 B2 JPS6047897 B2 JP S6047897B2 JP 10046081 A JP10046081 A JP 10046081A JP 10046081 A JP10046081 A JP 10046081A JP S6047897 B2 JPS6047897 B2 JP S6047897B2
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- aluminum alloy
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Links
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Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐スカツフイング性に優れた耐摩耗性アルミニ
ウム合金、特に摺動特性、耐スカツフイング性及び耐摩
耗性が要求される内燃機関用シリンダ等に好適な耐摩耗
性アルミニウム合金に関するものである。
ウム合金、特に摺動特性、耐スカツフイング性及び耐摩
耗性が要求される内燃機関用シリンダ等に好適な耐摩耗
性アルミニウム合金に関するものである。
内燃機関用シリンダ等に用いられるアルミニウム合金と
しては、耐摩耗性、耐スカツフイング性、変形強さ、低
熱膨脹性などの諸特性が要求される。
しては、耐摩耗性、耐スカツフイング性、変形強さ、低
熱膨脹性などの諸特性が要求される。
従来、内燃機関のシリンダ用等のアルミニウム合金とし
ては、過共晶アルミニウム−珪素系合金があるが、この
合金は強度、ピストンリングとのなじみ性及び切削性が
充分といえず、かつシリコン欠落によりかじりを生ずる
等の欠点があり、そのために通常の切削及びホーニング
加工のままでは内燃機関用シリンダ等として使用できな
かつた。
ては、過共晶アルミニウム−珪素系合金があるが、この
合金は強度、ピストンリングとのなじみ性及び切削性が
充分といえず、かつシリコン欠落によりかじりを生ずる
等の欠点があり、そのために通常の切削及びホーニング
加工のままでは内燃機関用シリンダ等として使用できな
かつた。
また、内燃機関用シリンダに好適な耐摩耗性アルミニウ
ム合金として、過共晶アルミニウム−珪素系合金におい
て２〜３０％の鉛を析出点在させたものが提案された（
特公昭４５−４２訝公報）。
ム合金として、過共晶アルミニウム−珪素系合金におい
て２〜３０％の鉛を析出点在させたものが提案された（
特公昭４５−４２訝公報）。
しかし、この合金はその鋳造時に鉛を均一に分散析出さ
せる点において製造技術上の困難があるし、またその製
造時等における鉛公害のおそれがある等の欠点があつた
。本発明の合金は、従来の過共晶アルミニウム−珪素系
合金における上記の欠点を改良したものであり、摺動特
性、耐スカツフイング性及び耐摩耗性等の諸特性に優れ
ており、内燃機関用シリンダ等の用途に好適なものであ
る。
せる点において製造技術上の困難があるし、またその製
造時等における鉛公害のおそれがある等の欠点があつた
。本発明の合金は、従来の過共晶アルミニウム−珪素系
合金における上記の欠点を改良したものであり、摺動特
性、耐スカツフイング性及び耐摩耗性等の諸特性に優れ
ており、内燃機関用シリンダ等の用途に好適なものであ
る。
本発明の耐スカツフイング性に優れた耐摩耗性アルミニ
ウム合金は、第一に、珪素１４．０〜２０．０重量％、
銅２．０〜５．０重量％、鉄１．５〜４．０重量％及び
アルミニウム残部よりなるものである。
ウム合金は、第一に、珪素１４．０〜２０．０重量％、
銅２．０〜５．０重量％、鉄１．５〜４．０重量％及び
アルミニウム残部よりなるものである。
また本発明の耐スカツフイング性に優れた耐摩耗性アル
ミニウム合金は、第二に、珪素１４．０〜１２０．１景
％、銅２．０〜５．１景％、鉄１０５〜４．１景％、マ
グネシウム１．０重量％以下及びアルミニウム残部より
なるものである。
ミニウム合金は、第二に、珪素１４．０〜１２０．１景
％、銅２．０〜５．１景％、鉄１０５〜４．１景％、マ
グネシウム１．０重量％以下及びアルミニウム残部より
なるものである。
本発明の合金における各成分の作用効果について説明を
すると、珪素は合金の熱膨脹を少なく門し、耐摩耗性を
向上させる作用効果をする。
すると、珪素は合金の熱膨脹を少なく門し、耐摩耗性を
向上させる作用効果をする。
その珪素含有量が１４．１景％未満になると上記の作用
効果を充分に発揮できなくなるし、２０』重量％を超え
て含有させると鋳造性、切削性が悪くなつているので、
１４．０〜２０．鍾量％の範囲内で含有させる。銅はＣ
ｕＡＩ２を析出せしめて合金の強度及び耐熱性を向上さ
せる作用効果をする。
効果を充分に発揮できなくなるし、２０』重量％を超え
て含有させると鋳造性、切削性が悪くなつているので、
１４．０〜２０．鍾量％の範囲内で含有させる。銅はＣ
ｕＡＩ２を析出せしめて合金の強度及び耐熱性を向上さ
せる作用効果をする。
その銅含有量が２．０重量％未満では上記の作用効果を
充分に発揮せしめることができない。また、その含有量
が５．鍾量％を越えるとＣｕＡｌ２の生成量がα−Ａ１
中でのＣｌｌＡｌ２の最大固溶量よりも多くなり、溶湯
の流動性が悪くなり、したがつて鋳造性が悪くなる。そ
のために、銅は２．０〜５．鍾量％含有せしめる。鉄は
合金の初期スカツフイング性を改良する作用効果をする
。
充分に発揮せしめることができない。また、その含有量
が５．鍾量％を越えるとＣｕＡｌ２の生成量がα−Ａ１
中でのＣｌｌＡｌ２の最大固溶量よりも多くなり、溶湯
の流動性が悪くなり、したがつて鋳造性が悪くなる。そ
のために、銅は２．０〜５．鍾量％含有せしめる。鉄は
合金の初期スカツフイング性を改良する作用効果をする
。
一般に、この種合金を用いた内燃機関のシリンダの良否
を左右する重要な特性の一つは初期耐スカツフイング性
であるが、鉄を１．５〜４．０重量％の範囲内て含有せ
しめることにより、その初期耐スカツフイング性を著し
く改良できたのである。従来、この種合金において溶湯
の流動性の向上、金型に対する焼付性の改良等の目的で
、鉄を１．０重量％以下の範囲内で添加されていたが、
１．０重量％以上を添加した例を見ない。しかるに、鉄
を１．５〜４．０重量％添加することにより耐スカツフ
イング性、特に初期の耐スカツフイング性を著しく向上
できたのであり、これは本発，明（＾いてはじめて知見
されたものである。すなわち、本発明は鉄を１．５〜４
．唾量％添加することを最大の特徴点とするものである
。なお、鉄の含有量が４．鍾量％を超えると、溶湯の温
度上昇等の鋳造上の問題点が生じてくるので、鉄の含有
量！は最高で４．０重量％にとどめるべきものである。
第２発明において添加するマグネシウムは合金の強度を
高める作用をする。しかし、マグネシウムの含有量が１
重量％を越えると合金の耐摩耗性が低下してくるので、
その含有量は最高で１重量！％にとどめるものである。
次に、実施例及ひ比較例及び比較例をあげて本発明をさ
らに詳述する。
を左右する重要な特性の一つは初期耐スカツフイング性
であるが、鉄を１．５〜４．０重量％の範囲内て含有せ
しめることにより、その初期耐スカツフイング性を著し
く改良できたのである。従来、この種合金において溶湯
の流動性の向上、金型に対する焼付性の改良等の目的で
、鉄を１．０重量％以下の範囲内で添加されていたが、
１．０重量％以上を添加した例を見ない。しかるに、鉄
を１．５〜４．０重量％添加することにより耐スカツフ
イング性、特に初期の耐スカツフイング性を著しく向上
できたのであり、これは本発，明（＾いてはじめて知見
されたものである。すなわち、本発明は鉄を１．５〜４
．唾量％添加することを最大の特徴点とするものである
。なお、鉄の含有量が４．鍾量％を超えると、溶湯の温
度上昇等の鋳造上の問題点が生じてくるので、鉄の含有
量！は最高で４．０重量％にとどめるべきものである。
第２発明において添加するマグネシウムは合金の強度を
高める作用をする。しかし、マグネシウムの含有量が１
重量％を越えると合金の耐摩耗性が低下してくるので、
その含有量は最高で１重量！％にとどめるものである。
次に、実施例及ひ比較例及び比較例をあげて本発明をさ
らに詳述する。
これらの例における部及び％は重量基準による。実施例
１ Ｎ−２５％Ｓ１合金叩部を８００〜８５０℃に加熱して
溶解させたものに、銅４．５部及び純アルミニウムイン
ゴット１１．６部を順次に添加して溶解する。
１ Ｎ−２５％Ｓ１合金叩部を８００〜８５０℃に加熱して
溶解させたものに、銅４．５部及び純アルミニウムイン
ゴット１１．６部を順次に添加して溶解する。
次いで、その溶湯に線状の鉄３．０部を少量ずつ添加し
て溶解させてから、マグネシウムＯ力部を添加溶解した
。その後シリコン初晶微細化のためにホセコ社製微細化
剤を添加した。得られた溶湯をサンプリングして分析を
した結果は表１に示すとおりであつた。上記のようにし
て調製した溶湯を３紛間静置したのち、７８０〜８２０
℃の温度で所定形状に鋳造した。
て溶解させてから、マグネシウムＯ力部を添加溶解した
。その後シリコン初晶微細化のためにホセコ社製微細化
剤を添加した。得られた溶湯をサンプリングして分析を
した結果は表１に示すとおりであつた。上記のようにし
て調製した溶湯を３紛間静置したのち、７８０〜８２０
℃の温度で所定形状に鋳造した。
実施例２
マグネシウムを全く添加せずに、そのほかは実施例１の
方法に準じて溶湯を調製し、同様にして鋳造した。
方法に準じて溶湯を調製し、同様にして鋳造した。
その溶湯をサンプリングして分析した結果は表１に示す
とおりであつた。比較例１及び２ 鉄を使用せずに（比較例１）、又は鉄及びマグネシウム
を使用せずに（比較例２）、そのほかは実施例１に記載
の方法に準じて溶湯を調製し、同様にして鋳造した。
とおりであつた。比較例１及び２ 鉄を使用せずに（比較例１）、又は鉄及びマグネシウム
を使用せずに（比較例２）、そのほかは実施例１に記載
の方法に準じて溶湯を調製し、同様にして鋳造した。
その溶湯をサンプリングして分析した結果は表１に示す
とおりであつた。本発明合金と市販アルミ合金のそれぞ
れの切期耐スカツフイング性を比較するため、実施例１
及び２ならびに比較例１及び２の各溶湯で鋳造した各試
験片を西原式摩耗試験機を用い、アシキユラー鋳鉄を相
手材として下記の条件で試験したところ、表２に示す結
果が得られた。耐摩耗性試験の条件 回転数・・・・・・８００ｒ′Ｐｍ 周速・・・・・・１．２５Ｔｒｔ．／秒 荷重・・・・・・３．５ｋｇＩＣ７７！ 相手材・・・・・・アシキユラー鋳鉄 潤滑油・・・・・・無潤滑 また、実施例１において得られた溶湯を鋳造してニサイ
クルエンジン用シリンダ（三菱重工業株式会社製Ｔｌ５
−ＰＣ型）に加工し、エンジンテストをしたところ、初
期スカツフイングを全くおこさず、従来のクロムメッキ
アルミニウムシリンダと較べて同等の耐摩耗性を示した
。
とおりであつた。本発明合金と市販アルミ合金のそれぞ
れの切期耐スカツフイング性を比較するため、実施例１
及び２ならびに比較例１及び２の各溶湯で鋳造した各試
験片を西原式摩耗試験機を用い、アシキユラー鋳鉄を相
手材として下記の条件で試験したところ、表２に示す結
果が得られた。耐摩耗性試験の条件 回転数・・・・・・８００ｒ′Ｐｍ 周速・・・・・・１．２５Ｔｒｔ．／秒 荷重・・・・・・３．５ｋｇＩＣ７７！ 相手材・・・・・・アシキユラー鋳鉄 潤滑油・・・・・・無潤滑 また、実施例１において得られた溶湯を鋳造してニサイ
クルエンジン用シリンダ（三菱重工業株式会社製Ｔｌ５
−ＰＣ型）に加工し、エンジンテストをしたところ、初
期スカツフイングを全くおこさず、従来のクロムメッキ
アルミニウムシリンダと較べて同等の耐摩耗性を示した
。
また、実施例１において得られた鋳造合金の顕微鏡組織
は添付の写真に示すとおりであつた。
は添付の写真に示すとおりであつた。
添加写真は実施例１の鋳造合金の組織を示す顕微鏡写真
（１０皓）である。 写真に付した各符号はそれぞれ下記のものを示す。１・
・・・・シリコンの初晶、２・・・・・・α−アルミニ
ウム、３・・・・・・鉄化合物〔Ｋ６（Ａｌ４ＦｅＳｉ
）〕。
（１０皓）である。 写真に付した各符号はそれぞれ下記のものを示す。１・
・・・・シリコンの初晶、２・・・・・・α−アルミニ
ウム、３・・・・・・鉄化合物〔Ｋ６（Ａｌ４ＦｅＳｉ
）〕。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 珪素１４．０〜２０．０重量％、銅２．０〜５．０
重量％、鉄１．５〜４．０重量％及びアルミニウム残部
よりなる耐スカツフイング性に優れた体摩耗性アルミニ
ウム合金。 ２ 珪素１４．０〜２０．０重量％、銅２．０〜５．０
重量％、鉄１．５〜４．０重量％、マグネシウム１．０
重量％以下及びアルミニウム残部よりなる耐スカツフイ
ング性に優れた耐摩耗性アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10046081A JPS6047897B2 (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 耐摩耗性アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10046081A JPS6047897B2 (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 耐摩耗性アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583946A JPS583946A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6047897B2 true JPS6047897B2 (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=14274516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10046081A Expired JPS6047897B2 (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | 耐摩耗性アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047897B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61291941A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-22 | Taiho Kogyo Co Ltd | Ｓｉ含有量が高いＡｌ鋳造合金 |
| US5149257A (en) * | 1989-03-29 | 1992-09-22 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Compressor with a cylinder having improved seizure resistance and improved wear resistance, and method of manufacturing the cylinder |
| JPH08333645A (ja) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Toyota Motor Corp | 耐凝着性に優れたＡｌ基複合材料及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP10046081A patent/JPS6047897B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583946A (ja) | 1983-01-10 |
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